JP2006262123A

JP2006262123A - 原稿読み取り装置、及び原稿読み取り方法

Info

Publication number: JP2006262123A
Application number: JP2005077224A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Noda; 野田　　聡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】光の反射率が高い特殊原稿を簡便かつ安価な構成で適切に読み取ることが可能な原稿読み取り装置、及び原稿読み取り方法を提供する。
【解決手段】特殊原稿の読み取りを行うにあたって、予めプレスキャンを行い、露光量を減少させる必要があるか否かの判断を行う。そして、露光量を減少させる必要があると判断すると、原稿に照射する露光量を調整して適切な露光量で原稿の読み取りを行う。また、露光量の減少に伴ってＳ／Ｎ比が減少するため、この減少を補う補正を行う。
【選択図】図７

Description

本発明は、原稿読み取り装置、及び原稿読み取り方法に関し、特に、特殊原稿を読みとって画像形成を行うことが可能な原稿読み取り装置、及び原稿読み取り方法に関する。

原稿読み取り装置では、原稿台ガラス上に置かれた原稿に対して照明光源から光を照射すると共に、原稿などから反射した光の一部を反射板を介して原稿に再び照射し、原稿から反射した反射光をＣＣＤ(Charge Coupled Devices)などの映像素子で受光して原稿の読み取りを行っている（図１(ａ)参照）。

そして、このような原稿読み取り装置で光沢物や金属鏡面、ラメの入った布地などといった光の反射率が高い特殊原稿の読み取りを行うと、原稿からの反射光が非常に高い指向性を有するため、布目などの凹凸によって照明光源からの光が原稿上でほぼ正反射光となることがある（図１(ｂ)参照）。

この場合、露光量が非常に大きくなり、異常に大きなエネルギーが映像素子に与えられるため、映像素子やその周辺回路であるアナログアンプが出力飽和して複数ラインに渡る異常信号となり、原稿を読み取った画像上にスジとなって現れていた。

このような特殊原稿の読み取りにおける問題を解決する方法としては、例えば、ＮＤフィルタやスリット部材を用いて映像素子への入射光量を制御し、特殊原稿を適切な露光量で読み取る方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
特開平５−０９１２５８号公報

しかし、光学的なフィルタは高価であり、原稿読み取り装置の大型化を招くため、現実的には実用性に乏しかった。

そこで本発明では、光の反射率が高い特殊原稿を簡便かつ安価な構成で適切に読み取ることが可能な原稿読み取り装置、及び原稿読み取り方法を提供することを目的とする。

本発明における原稿読み取り装置は、照明光源から光を原稿に照射し、該原稿からの光を画像素子で受光して該原稿の走査を行う走査手段と、前記照明光源を制御して前記原稿の露光量を調整する露光量調整手段と、前記走査によって得られた信号を処理する信号処理手段とを具備し、前記露光量調整手段は、光反射率の高い特殊原稿を走査する際に該特殊原稿１ライン分を読み取る間の露光量を減少させる。

また、前記信号処理手段は、前記信号を一時記憶する記憶手段をさらに具備し、前記走査手段は、前記特殊原稿を本走査する前に予め予備走査を行い、前記信号処理手段は、前記予備走査時に前記記憶手段に記憶された信号が最大値を示す頻度に基づいて前記特殊原稿の存在を確認し、前記露光量調整手段は、前記信号処理手段で前記特殊原稿の存在が確認されると、該特殊原稿を本走査する際に１ライン分を読み取る間の露光量を減少させる。

また、前記露光量調整手段は、インバータ回路を具備し、パルス変調回路の発振をリセットする期間で前記露光量を調整する。

また、前記信号処理手段は、前記露光量を減少させて走査を行った際に該露光量の減少に伴うＳ／Ｎ比の減少を補うための処理を行うＳ／Ｎ比補正手段をさらに具備する。

次に、本発明における原稿読み取り方法は、照明光源から光を原稿に照射し、該原稿からの光を画像素子で受光して該原稿の走査を行う走査手段と、前記照明光源を制御して前記原稿の露光量を調整する露光量調整手段と、前記走査によって得られた信号を処理する信号処理手段とを有し、光反射率の高い特殊原稿を走査する際に該特殊原稿１ライン分を読み取る間の露光量を前記露光量調整手段で減少させる。

また、前記信号処理手段は、前記特殊原稿を本走査する前に前記走査手段で予め予備走査を行い、前記予備走査時に読み取った信号に基づいて前記特殊原稿の存在を検出し、前記信号処理手段で前記特殊原稿の存在が検出されると、該特殊原稿を本走査する際に１ライン分を読み取る間の露光量を前記露光量調整手段で減少させる。

本発明では、光の反射率が高い特殊原稿を適切な露光量で読み取り、映像素子などの出力飽和に伴う異常信号の発生を防止することができる。

以下、本発明に係る原稿読み取り装置、及び原稿読み取り方法を実施するための最良の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図２は、画像読み取り装置の構成の一例を示す概略構成図である。同図に示すように、画像読み取り装置１には、ＡＤＦ１０と、白基準板１１と、原稿台ガラス１２と、照明光源１３と、レンズ１４と、反射鏡部１５と、画像素子１６と、モータドライブ制御基板１７と、ビデオ信号処理基板１８とが設けられている。

ＡＤＦ１０は、原稿の読み取りを行うために複数の原稿を順次送り出す自動原稿送り装置である。

白基準板１１は、光学特性などに伴って原稿を走査する際に発生する特有の出力変化を補正するための基準である。

原稿台ガラス１２は、読み取りを行う原稿を載置する。

照明光源１３は、原稿を走査して読み取りを行う際に照射する光の光源である。

レンズ１４は、原稿を走査した光を画像素子１６に入射する。

反射鏡部１５は、原稿を走査した光を反射鏡で反射してレンズ１４に送る。

画像素子（ＣＣＤ）１６は、原稿を走査した光を「Ｒ（赤）」「Ｇ（緑）」「Ｂ（青）」の各フィルタを介して受光し、「Ｒ」「Ｇ」「Ｂ」それぞれの信号に変換する。

モータドライブ制御基板１７は、図４(ａ)乃至(ｂ)に示すように、照明光源１３や反射鏡部１５など原稿を走査する際に移動する移動部位を移動させる図示しないモータの制御を行なう。

なお、ＡＤＦ１０を用いて原稿の読み取りを行う場合は、図４(ｃ)に示すように、通常走査時に移動させる移動部位を原稿の読み取りに適した位置に固定するためのモータ制御を行なう。

ビデオ信号処理基板１８は、画像素子１６で変換した信号を処理する画像処理回路を具備し、原稿を走査して読み取った信号の処理を行う。

図３は、画像読み取り装置の信号処理回路の構成の一例を示す図である。同図に示すように信号処理回路には、画像処理回路２０と、制御ＣＰＵ(Central Processing Unit)３０と、インバータ回路４０とが設けられている。

ここで画像処理回路２０には、アナログ処理回路２１と、Ａ／Ｄ変換部２２と、デジタル処理回路２３とが設けられている。

アナログ処理回路２１は、画像素子１６で変換した信号からノイズや歪みを除去するための処理などを行う。

Ａ／Ｄ変換部２２は、アナログ処理回路２１で処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。

デジタル処理回路２３では、Ａ／Ｄ変換部２２で変換されたデジタル信号の処理を行う。

ここで、デジタル処理回路２３には、補正回路部２４が設けられており、この補正回路部２４には、ＲＡＭなどのラインメモリ２５とシューディング補正回路２６とが設けられている。

ラインメモリ２５は、Ａ／Ｄ変換部２２から入力された信号を一時的に保持する。

シューディング補正回路２６は、原稿読み取り時に光学特性などに伴って発生する特有の出力変化のパターンを補正する。

ここで図４は、シューディング補正回路２６の構成の一例を示す図である。同図に示すようにシューディング補正回路２６には、ＲＡＭメモリ２７などの記憶装置が設けられている。

ＲＡＭメモリ２７は、白基準板を走査した際の信号をシューディング補正データとして記憶する。このシューディング補正データは、光学特性などに伴って走査時に発生する特有の出力変化のパターンを示すものである。

そして、通常の原稿読み取り時には、図４(ａ)に示すようにシューディング補正回路に入力された入力信号をシューディング補正データで除算して補正する。

本発明では、後述するように特殊原稿をスキャン（本走査）する際には、ＲＳＴ信号の幅を変更してパルス変調回路の発振をリセットする期間を制御することにより（図６参照）、ラインを読み取る間の総露光量を減少させてスキャンを行う。

しかし、ライン読み取り時の総露光量を減少させて原稿の読み取りを行うとＳ／Ｎ(signal/noise)比が減少し、原稿の読み取りには好ましくない。

そこで、図４(ｂ)に示すシューディング補正回路では、シューディング補正データにＲＳＴ幅の変更に対応した係数（減光係数）を乗算した後、入力信号を除算する。このため、露光量の減少に伴って減少したＳ／Ｎ比を増幅することができる。

ここで減光係数は、ＲＳＴ幅の変更に伴って減少した露光時間の割合を示す係数であり、例えば露光時間が１/２となった場合は０.５となり、１/４となった場合は０.２５となる。

また、減光係数による補正は、図４(ｃ)に示すように入力信号をシューディング補正データで除算して補正した後に行うことも可能であり、この場合は、シューディング補正データで除算した入力信号に原稿係数の逆数を乗算する。

そして、画像処理回路２０は、画像素子１６で取得した信号を補正し、原稿読み取り装置特有のノイズを除去すると共に、減光に伴うＳ／Ｎ比の減少を補う。

制御ＣＰＵ３０は、特殊原稿をプレスキャンする際に、ラインメモリ２５を監視し、ラインメモリに入力されるデジタルデータの最大値（８bit処理時は２５５レベル）を示す値がある一定量連続した場合に特殊原稿が存在すると判定する。

図５は、インバータ回路の光量調節方法を具体的に示した回路図の一例あり、図６は、インバータ回路の各部における波形を示す図である。

なお、図６に示す丸１は入力部における波形を示し、丸２は三角波発生部における波形を示し、丸３はパルス変調部における波形を示し、丸４は照明光源における波形を示すものであり、図５においてそれぞれ数字で示した対応個所の波形を示すものである。また、αはＣＣＤ１ラインの走査開始時、βは走査終了時を示し、横軸が時間軸となる。

そして、図６(ａ)は通常原稿を走査する通常露光量時を示し、同図(ｂ)は特殊原稿を走査する露光量減少時の波形を示すものである。

本実施例におけるインバータは代表的な他励振方式の回路であり、三角波によるパルス変調ＩＣ出力を一次側回路に与えるものである。三角波発生回路はＣＲ回路の時定数で決まっており、このコンデンサ端子を接地させると三角波の発振を止める事が出来る。このため、撮像装置の水平同期信号をこのコンデンサ端子に接続し、ＣＣＤビデオ信号に同期させた形で任意の期間インバータ発振を停止させることにより、ＣＣＤ１ライン期間に照射される露光光源１３の露光量を制御する事ができる。

そして、本実施例では、特殊原稿を走査する際のＲＳＴ信号の出力時間を短時間とし、パルス変調回路の発振をリセットする期間を長時間とすることにより、１ラインを走査する際の総露光量を減少させ、図１(ｂ)に示す画像素子への入射エネルギーを適正な値とする。

なお、図６では、走査開始時にＲＳＴ信号の発信を遅らせることにより露光量を減少させているが、走査中の総露光量が適切な値となればよく、ＲＳＴ信号を複数回に区切って発信したり、ＲＳＴ信号の発信を早期に終了させてもよい。

また、本実施例では、ＲＳＴ信号の制御を介してパルス変調回路の発振をリセットする期間を制御することにより総露光量を制御しているが、照明光源へ供給する電圧や周波数を下げる方法を用いてもよい。

ただし、ＲＳＴ信号を制御して露光量を調整する方法では、リアルタイムで露光量を所定の値に制御することができるのに対し、電圧や周波数を下げて露光量を調整する方法では、プレスキャン（予備走査）からスキャン（本走査）までの間に一定時間インターバルを設けなければ光源が安定しない、すなわちリアルタイムで露光量を所定の値に制御することができない。

このため、プレスキャンを短時間で終了させ、ユーザの利便性を向上させるため、ＲＳＴ信号の制御による露光量の制御を行なうことが望ましい。

上記構成を用いて本実施例に係る画像読み取り装置では、特殊原稿読み取り時にプレスキャンを行い、特殊原稿の有無を確認し、特殊原稿を検出した場合は、露光量を減少させてスキャンを行う。また、露光量を減少させて原稿の走査を行った場合は、Ｓ／Ｎ比を増幅するための補正を行う。

なお、特殊原稿読み取り時の露光減少量は、例えば、特殊原稿を検出したことで所定の値とする方法や、制御ＣＰＵで検出したデジタルデータの最大値を示す値の連続した量に基づいて決定する方法など、任意の方法を用いて設定することが可能である。

図７は、特殊原稿の読み取りを行う際の原稿読み取り装置における処理の流れを示すフローチャートである。

まず、特殊原稿の読み取りを行うためのモードである特殊原稿読み取りモードが設定され（ステップ１００）、読み取り動作の開始が指示される（ステップ１０１）と、プレスキャン（予備走査）を行い（ステップ１０２）、プレスキャンを行った原稿が露光量の調整が必要な特殊原稿であるか否かの判断を行う（ステップ１０３）。

そして、特殊原稿ではない（通常の原稿である）と判断する（ステップ１０３でＮＯ）と、通常の露光量でスキャン（本走査）を行う（ステップ１０４）。

また、ステップ１０３において特殊原稿ありと判断する（ステップ１０３でＹＥＳ）と、露光量を減少させるための処理を行う（ステップ１０５）と共に、シューディング補正回路における原稿係数の設定を行い（ステップ１０６）、減少させた露光量でスキャン（本走査）を行う（ステップ１０４）。

このように本実施例では、特殊原稿の読み取りを行う際に予めプレスキャンを行い、スキャン時の露光量を減少させて適切な量とするため、画像素子や画像素子回路の飽和に伴って発生する読み取り画像のスジを防止することができる。

また、特殊原稿の読み取り時に減光係数を用いた補正を行うため、露光量の減少に伴って減少したＳ／Ｎ比を増幅することが可能であり、ビデオ信号の白基準レベルを通常原稿の時と同一に維持することができる。

さらに、インバータ回路に入力するＲＳＴ信号を制御することによって露光量の制御を行うため、電圧を制御して露光量を制御した場合に必要な照明光源が安定するまでのインターバルを設けることなく短時間で露光量を制御することが可能であり、プレスキャン時からスキャン時までの時間的間隔を短くすることができる。

すなわち本発明によれば、自動的に特殊原稿の存在を判定し、光学露光量を制御しかつビデオ信号の白基準レベルを通常原稿の時と同一に維持して、品質の良い画像信号を得る事が可能となる。この際、特殊な装置・機構を必要とせず、安価な機構で特殊原稿の良好な読み取りが可能となる。

原稿を走査した際の反射光分布特性を示す図本発明における画像読み取り装置の構成の一例を示す概略構成図画像読み取り装置の信号処理回路の構成の一例を示す図シューディング補正回路の構成の一例を示す図インバータ回路の光量調節方法を具体的に示した回路の一例を示す図インバータ回路の各部における波形を示す図特殊原稿の読み取り時の原稿読み取り装置における処理の流れを示すフローチャート

符号の説明

１…画像読み取り装置
１０…ＡＤＦ
１１…白基準板
１２…原稿台ガラス
１３…照明光源
１４…レンズ
１５…反射鏡部
１６…画像素子
１７…モータドライブ制御基板
１８…ビデオ信号処理基板
２０…画像処理回路
２１…アナログ処理回路
２２…Ａ／Ｄ変換部
２３…デジタル処理回路
２４…補正回路部
２５…ラインメモリ
２６…シューディング補正回路
２７…ＲＡＭメモリ
３０…制御ＣＰＵ
４０…インバータ回路

Claims

照明光源から光を原稿に照射し、該原稿からの光を画像素子で受光して該原稿の走査を行う走査手段と、
前記照明光源を制御して前記原稿の露光量を調整する露光量調整手段と、
前記走査によって得られた信号を処理する信号処理手段と
を具備し、
前記露光量調整手段は、光反射率の高い特殊原稿を走査する際に該特殊原稿１ライン分を読み取る間の露光量を減少させる
ことを特徴とする原稿読み取り装置。
前記信号処理手段は、前記信号を一時記憶する記憶手段をさらに具備し、
前記走査手段は、前記特殊原稿を本走査する前に予め予備走査を行い、
前記信号処理手段は、前記予備走査時に前記記憶手段に記憶された信号が最大値を示す頻度に基づいて前記特殊原稿の存在を確認し、
前記露光量調整手段は、前記信号処理手段で前記特殊原稿の存在が確認されると、該特殊原稿を本走査する際に１ライン分を読み取る間の露光量を減少させる
ことを特徴とする請求項１記載の原稿読み取り装置。
前記露光量調整手段は、インバータ回路を具備し、パルス変調回路の発振をリセットする期間で前記露光量を調整する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の原稿読み取り装置。
前記信号処理手段は、前記露光量を減少させて走査を行った際に該露光量の減少に伴うＳ／Ｎ比の減少を補うための処理を行うＳ／Ｎ比補正手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項１乃至３記載の原稿読み取り装置。
照明光源から光を原稿に照射し、該原稿からの光を画像素子で受光して該原稿の走査を行う走査手段と、
前記照明光源を制御して前記原稿の露光量を調整する露光量調整手段と、
前記走査によって得られた信号を処理する信号処理手段と
を有し、
光反射率の高い特殊原稿を走査する際に該特殊原稿１ライン分を読み取る間の露光量を前記露光量調整手段で減少させる
ことを特徴とする原稿読み取り方法。
前記信号処理手段は、
前記特殊原稿を本走査する前に前記走査手段で予め予備走査を行い、
前記予備走査時に読み取った信号に基づいて前記特殊原稿の存在を検出し、
前記信号処理手段で前記特殊原稿の存在が検出されると、該特殊原稿を本走査する際に１ライン分を読み取る間の露光量を前記露光量調整手段で減少させる
ことを特徴とする請求項５記載の原稿読み取り方法。